Beispielaufgaben

Physik Klasse 10
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Dynamikaufgaben
Aufgaben zur Dynamik
Lehrbuch:
S. 42 Nr.1
Mit welcher Beschleunigung werden 195 cm3 Eisen von einer Kraft von 1,5 N beschleunigt.
geg.:
V = 195 cm3
ρ = 7,86 g/cm3
F = 1,5 N
ges.: a
Lösung:
F = ma
F
a=
m
F
1,5N
1,5N
a=
=

_  V 7,86 g  195 3 1,5kg
cm
3
cm
m
a=1 2
s
Der Eisenkörper wird mit a = 1 m/s2 beschleunigt.
S. 42 Nr. 2
Welche Kraft beschleunigt 195 cm3 Eisen mit einer Beschleunigung von 2,5 m/s2 ? Was sollten
wir in unserem Wagen-Experiment bei der Durchführung von diesem Experiment auf den Faden
hängen?
geg.:
V = 195 cm3
ρ = 7,86 g/cm3
a = 2,5 m/s2
ges.: F
Lösung:
F = ma
F = _ V  a
F = 7,86
g
cm
3
 195 cm3  2,5
F = 3,83175
kg  m
s
2
m
s
2
= 3831,75
g m
s
2
= 3,83175N
Es wirkt eine Kraft von 3,83 N auf den Körper.
E r k l ä r e n Experiment von Wagen und Gewicht:
Wenn wir davon ausgehen, daß 13 cm3 Eisen einer Kraft von 1 N entspricht, der Wagen zuerst
117 cm3 also 9 N Kraft aufbringt, wobei die Gesamtmasse 130 cm3 beträgt.
Um mit 2,5 m/s2 zu beschleunigen, müssen wir also auch die zweieinhalbfache Masse anhängen.
Da wir umgerechnet 15 N Gesamtmasse zu bewegen haben. Das sind dann 48,75 cm3 Eisen, die
68618645.doc
angefertigt: Norbert Burmeister 1995.III.08
konvertiert: 2004.X.17
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Dynamikaufgaben
auf den Faden gehängt werden müssen, von dem Gesamtvolumen von 195 cm3 .
Diese Betrachtungsweise ist aber mit Massen besser, auch wenn wir die Masse als solche noch
nicht erklärt haben.
S. 44 Nr. 1
Welche Masse hat ein Flugzeug, wenn es beim Abflug von einer Kraft von 187 500 N unter 20
Sekunden auf die zum Start benötigte Geschwindigkeit von 225 km/h beschleunigt wird?
geg.:
F = 187 500 N
t = 20 s
v = 225 km/h  62,5 m/s
ges.: m
Lösung:
Wir berechnen erst die Beschleunigung a und danach die Masse, wobei es auch in einem Schritt
möglich wäre.
m
62,5
v
s = 3,125 m
a= =
2
t
20s
s
kg
m=
m
2
F 187500N
=
= 60000 s = 60000kg
m
a 3,125 m
2
2
s
s
Das Flugzeug hat eine Masse von 60 000 kg, das sind 60 t.
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